抽水蓄能电站在新型电力系统中的应用与展望

我国正在加快构建以新能源为主体的新型电力系统,需要配备大量的调节电源,而抽水蓄能电站作为最具大规模开发条件的绿色低碳高效灵活调节电源,具有广阔的发展前景。抽水蓄能电站启动和工况转换迅速,能够快速响应负荷波动,可灵活平衡系统功率,持续提供调节能力。在新型电力系统中,抽水蓄能可在调峰、调频调相、事故备用及黑启动、支撑新能源消纳、节能减排等方面发挥重要作用,支撑新型电力系统安全稳定运行。截至2021年,我国抽水蓄能占电源总装机的比重仅1.4%,与发达国家相比差距较大。可喜的是,从“十四五”开始我国抽水蓄能将会得到长足发展。未来在技术方面,应推进抽水蓄能电站向高水头、高转速、大容量和可调速方向发展,研究广泛应用地下和海洋抽水蓄能技术的可行性。在经济方面,要进一步理顺抽水蓄能电站的电价机制,推动抽水蓄能电站参与电力中长期合约市场、电力辅助服务市场和现货市场,进一步推进抽水蓄能电站投资运营主体的多元化。     

福建省抽水蓄能电站运营模式展望

我国抽水蓄能电站发展相对较晚,目前实行的两部制电价只是在竞争性电力市场形成前的过渡措施,仍存在一定缺陷,不能很好反映对抽水蓄能电站效益的补偿。分析我国抽水蓄能电站运营模式、电价机制的发展情况及存在问题,结合福建省电源结构特点及电力市场建设情况,展望了完全电力市场形成前后抽水蓄能电站的运营模式。     

抽水蓄能电站运营模式研究

针对我国抽水蓄能电站的运营模式及经营现状,基于南方区域辅助服务补偿实施工作运行情况,提出了基于容量电价、峰谷电价和区域辅助服务补偿机制的抽水蓄能电站市场化运营模式,并进行了可行性计算分析.结果表明,市场化运营模式可实现抽水蓄能电站综合效能的最大化,可确保抽水蓄能的持续发展.     

新价格形成机制下抽水蓄能电站投资建设盈利能力研究

在我国"碳达峰、碳中和"目标下,加快发展抽水蓄能电站,是提升电力系统灵活性、经济性和安全性的重要方式,是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切要求.2021年4月30日,国家发展改革委印发了《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》(发改价格〔2021〕633号),明确抽水蓄能电站执行两部制电价形成机制,为促进抽水蓄能可持续发展奠定了政策基础,对非电网投资主体意义重大.本文梳理了我国抽水蓄能发展现状及存在问题,对抽水蓄能项目盈利能力、提高自身竞争力及区域布局进行研究分析,为投资建设抽蓄电站提供参考.     

山东电网建设抽水蓄能电站的必要性

介绍了山东电网电源结构的特点和调峰现状,根据山东电网调峰容量预测和平衡情况,详细分析了抽水蓄能电站在山东电网的作用及经济性。分析结果表明,抽水蓄能电站可以在山东电网的电力平衡中充分发挥作用;建设抽水蓄能电站可增加调峰和备用容量,降低火电单位煤耗,还可作为电网的调频、调相、事故备用、黑启动电源,对电力市场的安全和电网经营起重要作用。因此,山东电网建设抽水蓄能电站是必要的。     

抽水蓄能电站规划及可持续发展研究

对抽水蓄能电站在电力系统中具有调峰填谷的独特运行特性进行了分析,论述了深入贯彻科学发展观建设适当容量的抽水蓄能电站对实现电力系统节能减排、提高系统总体经济效益、促进我国社会经济协调发展、环境保护和资源节约利用等将发挥巨大作用,提出了科学规划、优化配置及开发环境和谐模式是准确定位抽水蓄能电站、优化电源结构最佳选择之一,并探索了可持续发展的政策机制是抽水蓄能发展的动力来源与基础.     

我国抽水蓄能电站与风电场联合调峰交易模式设计

风电的反调峰特性要求我国加强调峰电源建设并优化其运营,抽水蓄能是经济有效的调峰调频工具之一,优化现有抽水蓄能电站运营模式是促进短期内风电大规模并网的有效手段。综合考虑我国抽水蓄能电站与风电场联合调峰交易模式发展与管理现状,从交易管理机制、运行平衡机制、安全机制、结算机制与市场监管机制5方面,系统研究了抽水蓄能电站与风电场联合调峰交易模式设计问题,并构建了抽水蓄能电站与风电场联合调峰交易保障机制,为我国抽水蓄能电站与风电场联合调峰交易提供了借鉴和参考。     

海水抽水蓄能与海上光伏一体化发电技术及经济性分析

[目的]广东省目前暂未对海水抽水蓄能和海上光伏一体化进行研究。由于广东省具有漫长的海岸线,具备了海上光伏开发的基本条件,也具备了利用大海作为抽水蓄能下库的近海的海水抽水蓄能开发的基本条件,并随着国内对海水抽水蓄能难题的研究和关键技术的突破,因此,对海上光伏和海水抽水蓄能的一体化进行研究和探索很有必要。[方法]基于光伏工程的实践,给出了独立的光伏电站技术配置,并通过软件模拟光伏电站,对独立的光伏电站经济性作了测算;也基于抽水蓄能工程中的实践,给出了独立的抽水蓄能电站的原则性技术配置,对独立的抽水蓄能电站的经济性作了测算;对海上光伏与海水抽水蓄能一体化组合考虑后,通过经济评价软件对海水抽水蓄能与海上光伏一体化项目的经济性作了测算。[结果]得出了海水抽蓄与海上光伏一体化项目的原则性技术配置,及在不同容量配置下的经济性。[结论]在广东省开展海上光伏和海水抽蓄一体化是基于现实条件下的一个较好的选择,这种一体化通过海上光伏配置一定容量海水抽水蓄能较好地解决了光伏电源的不均衡性和不稳定性,在经济性上也具备一定的可行性,也利于“3060双碳目标”的实现,它更多地将电源投资、建设和运营交由电力市场参与主...     

“双碳”目标下抽水蓄能电站的地勘工作

为实现“双碳”目标,我国提出要构建以新型电力系统,抽水蓄能将进入跨越式发展阶段,这对水电从业者来说是巨大的机遇和挑战。本文首先介绍抽水蓄能电站地勘工作特点和“双碳”目标下抽水蓄能电站的建设发展情况,并阐述水电行业勘察设计现状,建议在抽水蓄能跨越式大发展时期,仍需坚持科学合理的水电站勘测设计周期,并从抽水蓄能电站全寿命周期出发,将基建和运维中的地质问题反馈到前期勘察设计工作中。     

“双碳”目标存量水电灵活性提升路径与评估框架

“双碳”目标下新型电力系统对灵活性资源需求迫切,基于灵活性机理基础,对比分析径流式水电、蓄水式水电和抽水蓄能电站灵活性差异和影响因素,提出水电智能化改造、混合式抽水蓄能电站改造、蓄水式水电等效储能、存量水电扩机灵活性提升的四种路径;梳理国际最新典型案例,阐述水电灵活性提升四种途径中的关键技术及工程经济性优势;基于安全稳定性、经济性和灵活性3个目标,提出水电灵活性提升评价框架;以构思混合式抽水蓄能电站为算例,厘清水电灵活性提升仿真分析框架。结合存量水电特性和电力灵活性需求,凝练我国存量水电灵活性提升路径和未来研究重点。     

Technical feasibility analysis of utilizing mine to construct pumped storage plant

利用废弃矿洞建设抽水蓄能电站不仅是抽水蓄能新形式的探索，更是基于电力市场和生态环境恢复双向需求的产物。在明确定义三种矿洞（坑）利用模式的基础上，重点从矿洞抽水蓄能的站址选择、动能估算、工程布置三个方面进行了工程技术可行性分析，并在典型案例中予以验证，旨在为进一步设计优化矿洞抽水蓄能工程布置方案提供借鉴。     

基于抽水蓄能电站的风光互补发电系统容量优化研究

针对风光互补抽水蓄能电站各部分容量之间的关系,给出了一种基于改进粒子群算法的最佳容量的优化设计方案。通过对抽水蓄能模块的建模分析,建立风光互补抽水蓄能电站容量配置的优化模型,给出相应容量配置要求。研究结果表明,文中互补开发方式可以解决单一发电系统存在的弊端,提高发电效率,具有很好的实际应用价值。     

新时期抽水蓄能电站高质量发展的思考

在“双碳”战略发展目标驱动下,抽水蓄能电站开发进程加快。基于新时期水电高质量发展要求,阐述了抽水蓄能发展规划、勘测设计关键技术、施工安全和建设管理模式,以及投资开发主体和商业模式,提出抽水蓄能产业加速发展必须坚持系统规划、统筹开发、协调发展,坚持因地制宜、讲求效益、防范风险,所有参与企业应共同维护产业链健康生态环境,促进抽水蓄能产业健康可持续发展,为中国电力事业的发展做出应有的贡献。     

抽水蓄能机组检修管理的优化

近年来,抽水蓄能电站的建设得到快速发展,加强抽水蓄能电站设备管理是一个重要的课题。分析了抽水蓄能机组检修管理的现状,探讨了抽水蓄能机组的检修模式,提出了抽水蓄能电站机组检修分类管理的理念,通过对人员职责分类管理和检修项目和类别的分类管理来加强抽水蓄能电站的检修质量控制,并讨论了抽水蓄能机组检修过程管理的具体内容与要求。实践表明:加强对抽水蓄能机组检修的过程管理与质量控制,是确保机组检修质量,提升抽水蓄能电站安全运行水平的有效措施。     

抽水蓄能发电系统中的新技术

抽水蓄能电站具有填谷调峰和事故备用等多种用途。它能够极大地改善电力系统的运行条件,因此,一定比例的抽水蓄能电站在电力系统中是必需的。但是在抽水工况下,利用水泵水轮机的特性进行功率输入调整比较困难,从而使得抽水工况下的电力供需调整具有一定限度。采用可调速抽水蓄能发电系统即可使这种情况得到有效地改善,简单介绍了可调速抽水蓄能发电系统的工作原理。     

我国抽水蓄能机组调试定额首次发布

<正>抽水蓄能机组占全国发电总装机比例较低,在现行水电定额中缺少抽水蓄能机组调试等专业定额。各抽水蓄能电站在调试等方面的计价没有一个统一的标准,给抽水蓄能电站的成本控制、经营管理等带来不便。12月6日,水电水利规划设计总院正式发布《抽水蓄能机组调试费用预算编制规定及计算标准(试行)》和《抽水蓄能电站机组调试预算定额(试行)》,两部标准(合称"调试定额"),这是我国第一套发布实施的抽水蓄能机组调试定额。机组调试定额是调试单位     

“十四五”能源转型为抽水蓄能发展创造有利条件

我国风、光等新能源快速大规模发展,核电并网、建设特高压通道,以及建设“坚强智能电网”等能源转型进程中面临的任务,对抽水蓄能这种特殊的储能和电源形式创造了有利条件,提出了发展要求。整体上,我国抽水蓄能发展面临着建设进度落后于规划、装机占比较低、价格机制不完善、精准规划难度增加等问题。抽水蓄能与电化学储能等相比,在经济性和安全性上仍具有独特优势。建议改革完善抽水蓄能政策体系,精准规划并适时调整抽水蓄能发展,鼓励各地因地制宜发展不同类型抽水蓄能电站,进一步发挥抽水蓄能在“源-网-荷-储”协同发展中的作用。     

含风光水多源互补电力系统的分布式抽蓄选址定容与优化调度

风、光、水等新能源渗透率逐渐提升,源荷不确定性增加,急需储能系统参与源荷不平衡的调节。研究建立在已知预规划抽水蓄能电站的规划总容量和备用选址的前提下,对分布式抽水蓄能电站进行最优选址定容。在分析含风、光、水的多源互补电力系统弃风、弃光、弃水原因的基础上,考虑电网网架约束和抽水蓄能电站的运行特性,以网损最小、弃风光水量最小、向主网购电成本最小为优化目标,建立分布式抽水蓄能电站的选址定容优化模型;以抽水蓄能有功控制、分布式电源有功控制等方式,实现风、光、水多源互补电力系统的优化调度;利用二阶锥松弛将该模型转化为混合整数二阶锥规划模型并进行求解,得出分布式抽水蓄能电站的最优选址定容方案;在IEEE33节点系统中进行仿真验证,结果表明所提出的规划模型能够有效地模拟风、光、水与分布式抽水蓄能电站的协调优化并通过枚举法确定最优的抽水蓄能选址定容方案,使得含风、光、水多源互补电力系统总成本最低。     

考虑平衡风电出力偏差的风电-抽水蓄能联合运行模式研究

风电出力的实际值与预期值的偏差较大会对电网的安全稳定运行带来冲击,从而制约风电大规模并网。为解决这一问题,文章提出在电力市场环境下通过风电-抽水蓄能联合运行的方式来弥补风电出力偏差。在研究独立运行模式的基础上建立联合运行模型,研究两种模式下抽水蓄能电站的经济效益以及联合运行模式的综合效益。算例分析验证了风电-抽水蓄能联合运行模式在技术上与经济上的可行性,联合运行模式虽然在一定程度上减少了抽水蓄能电站的电量收益,但实际综合效益比独立运行模式的经济效益有大幅度提高。     

联合运行式抽水蓄能电站的建设运行现状及发展思考

实现“双碳”背景下清洁能源产业蓬勃发展,抽水蓄能电站作为当前最具规模、技术成熟、高效经济、运行可靠的储能设施对促进新能源消纳、构建新型电力系统、保障电网安全稳定运行具有不可替代的重要作用。目前纯抽水蓄能电站正大规模开发建设,但优良站址将逐渐减少,《抽水蓄能中长期发展规划(2021～2035年)》中大力倡导结合常规梯级水电站建设联合运行式抽水蓄能泵/电站。本文针对新时期国家对抽水蓄能电站发展的新需求,系统分析了联合运行式抽水蓄能电站的特点及优势、发展现状及存在问题,对联合运行式抽水蓄能泵/电站的建设和发展提出了相关的参考建议与对策,以期对联合运行式抽水蓄能电站的发展提供一定的借鉴。